精品解析:辽宁省沈阳市浑南区2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
2024-11-04
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 沈阳市 |
| 地区(区县) | 浑南区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.11 MB |
| 发布时间 | 2024-11-04 |
| 更新时间 | 2025-10-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48392455.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024—2025学年上学期11月学业测评
九年级物理
一、选择题(共18分。其中1—6小题为单选题,第7—9小题为多选题,每小题2分,错选不得分,漏选得1分)
1. 下列与分子相关的描述正确的是( )
A. 海绵很容易压缩,说明分子间有间隙
B. “破镜难圆”,说明分子间存在斥力
C. 物质很难被压缩说明分子间没有间隙
D. 炒菜比腌菜容易咸,说明温度越高分子运动越剧烈
2. 关于汽油机及其工作过程,下列说法正确是( )
A. 汽油机在吸气冲程中吸入的是空气
B. 图甲冲程的能量转化是机械能转化为内能
C. 汽油机的做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D. 汽油燃烧放出的热量绝大部分都用来做功了
3. 如图所示为一款太阳能背包,前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,它可以给手机、耳机等电子产品供电。下列说法中正确的是( )
A. 太阳能电池板可将太阳能转化为电能
B. 蓄电池放电时,将电能转化为化学能
C. 给手机充电时,手机将化学能转化为电能
D. 给耳机充电时,能量总和变小
4. 如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个金属箔张开的验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔先闭合后张开,下列说法正确的是( )
A. 验电器原来带的是正电荷
B. 玻璃棒接触金属球瞬间,电流从玻璃棒流向验电器
C. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
D. 玻璃棒与金属球接触时,玻璃棒上有部分正电荷转移到金属箔上
5. 如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为2V,的阻值是,的阻值是,则下列说法正确的是( )
A. 两端电压是2V
B. 通过的电流大于通过的电流
C. 若断路,电压表示数为6V
D. 若两电阻的材料和长度均相等,则的横截面积是的2倍
6. 如图所示的实物电路,下列分析正确的是( )
A. 连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧,说明电流表正负接线柱接反了
B. 闭合开关后,滑动变阻器和灯泡组成并联电路
C. 闭合开关后,电压表测量的是电源和滑动变阻器两端的总电压
D. 闭合开关后,滑片向A端滑动时,电压表示数变大,灯泡变亮
7. 下列说法正确的是( )
A. 烧开的水很烫,是因为水具有的热量多
B. 用水作为汽车发动机的冷却剂,主要因为水的比热容较大
C. 热机消耗的燃料越少,效率就越高
D. 同一个物体的温度越高,其内能越大
8. 如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析正确的是( )
A. 灯与灯并联
B. 电压表只能测量灯两端的电压
C. 当烧坏时,电压表的示数不变
D. 电流表测量总电流
9. 如图所示,甲为可调亮度的台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节台灯亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来调节台灯亮度的
B. 只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
C 将B、C接入电路时,当滑片顺时针旋动时,台灯会变亮
D. 将A、B接入电路时,当滑片逆时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 火锅是中国独创的美食,历史悠久。据考证,解放后出土的东汉文物“镬斗”,即为火锅。三国时期或魏文帝时,已有用铜所制的火锅出现,当将煮熟的肉放入口中时,我们会感觉到烫舌头,此时舌头的内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过_________的方式来改变舌头的内能。
11. 如图所示,这是四冲程汽油机的_________冲程,某四冲程汽油机的转速为1800r/min,在1s内汽油机对外做了_________次功。
12. 在如图所示的电路图中,只闭合开关、时,__________不亮;只闭合开关__________时,、是并联的。
13. 如图所示,用充电宝给三节无人机电池同时充电,这三节电池是__________(选填“串联”或“并联”)的。若拔掉其中一节电池,则通过另两节电池的电流将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表的示数为6V,电压表的示数为4V。与是________联的,两端电压为________V。
15. 如果导体两端的电压是1V,通过的电流是0.1A,那么这段导体的电阻就是10Ω。对于这段导体来说,当加在它两端的电压是2V时,它的电阻是_______Ω;当它两端的电压是0V时,它的电阻是________Ω。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 根据左边的实物图,在右边的虚线框中画出对应的电路图。
17. 如图(a) 是动车车站的自动检票闸机口。乘客需刷身份证同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机M)才自动打开,可检票通过。身份证系统相当于开关 S1,人脸识别系统相当于开关 S2,信息符合后开关自动闭合。请根据以上要求,将图(b) 中的模拟电路补充完整。
四、实验题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
18. 小王用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)烧杯中加入的水和食用油除初温相同外,还应保证________相同;
(2)实验中是通过_________来反映液体吸热能力的;
(3)加热10min,水吸收的热量_________煤油吸收的热量;
(4)根据实验数据,小王作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),根据图像可求出煤油的比热容是________,已知水的比热容为;
(5)如果想比较不同燃料的热值,需在甲图的灯中装入适量的质量相等的不同燃料,在两烧杯中装入质量相等的________(选填“同种”或“异种”)液体,并在燃料全部燃烧后通过比较_________来比较燃料的热值大小。
19. 在探究“并联电路的电流特点”的实验时,物理学习小组设计了如图甲所示的电路图。
(1)在连接电路时,开关应处于_________状态。
(2)小王按照如图甲的电路连接的实物图如图乙所示,图中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并补画出正确的导线__________(导线之间不能交叉)。
(3)在实验过程中,一盏灯突然熄灭,电流表和均有示数,若电路中只有一处故障,则可能是________。
(4)排除故障后,继续实验,测出通过的电流如图丙所示,电流表的读数是________A,通过实验小王测得的数据如下表所示,通过表中的数据,小王得出结论:在并联电路中,干路电流________各支路电流之和。同组的小李同学认为这样得到的结论不可靠,理由是________。
通过的电流
通过的电流
电路的总电流
0.2
0.3
0.5
20. 小王在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;②导体的长度;③导体的横截面积
为了验证上述猜想,小王用如图1所示的器材进行实验,其中ABC是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;ACD长度相同,ABD横截面积相同:
(1)实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后通过观察__________来比较导体的电阻大小关系;
(2)为了验证猜想②,应选用编号为__________和__________的两根金属丝分别接入电路进行实验;
(3)小王在探究影响导体电阻大小的因素后,得到了导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关的结论。在查阅资料后,他发现温度也会影响导体的电阻,于是利用如图2所示的装置,探究温度对不同材料导体电阻阻值的影响。连接好电路后,闭合开关,将加热导体前的电流表示数记为,用酒精灯加热导体5s,将此时电流表示数记为,撤去酒精灯,待导体冷却至室温后,将此时电流表示数记为,记录的实验数据如表所示:
材料
铜丝
2.5
2.3
2.5
铁丝
1.2
0.8
1.2
铝丝
1
0.7
1
未知材料的电阻丝
0.1
2.9
0.1
①分析表中的、数据可知:温度升高,铜丝、铁丝、铝丝的电阻会__________,未知材料的电阻丝阻值会__________;
②小王想利用上述四种材料制成的电阻丝制作一个温度传感器,图3是电路图,为保护电路的定值电阻,是感温电阻,将电流表表盘改装为温度传感器表盘(表盘上从左到右温度示数依次变大),上述四种材料中__________适合作为感温电阻。
21. 如图是小王探究“电流与电压关系”的电路图。实验中电源四节新干电池,滑动变阻器规格为“ 2A”,电流表、电压表各一个;
(1)请按电路图将实物图连接完整_________;
(2)闭合开关前需将滑动变阻器的滑片P移到最_________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后小王发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表有示数且不变,原因可能是__________;
(4)接着小王想探究“电流与电阻关系”,取来四只阻值分别、、、的定值电阻各一个,实验中移动滑动变阻器滑片P的目的是__________;得到的实验结论是__________;
(5)在探究“电流与电阻关系”时,小王将定值电阻接入电路,移动滑片P使电压表的示数为2V时读出电流表的示数,并填入表格中,若将的电阻换成,保持滑片P的位置不变,闭合开关,则电压表的示数将__________(选填“>”、“<”或“=”)2V。
五、综合应用题(3小题,共22分)
22. 如图所示是一款家用即热式天然气热水器,它的加热效率为,小王用温度计测得热水器进水管的水温为20℃,出水管的水温为60℃,放出一定质量的热水后,从燃气表中看到使用了天然气。已知天然气的热值为,水的比热容为。求:
(1)此过程中天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)放出的热水的质量。
23. 在如图所示的电路中,电源两端电压并保持不变,请计算:
(1)当闭合开关S、时,电阻两端的电压和通过电阻的电流分别是多少?
(2)当开关S闭合,、断开时,电阻两端电压为2V,电阻两端的电压是多少?
(3)当开关S、、都闭合时,电流表A的示数为1A,通过电阻的电流为0.4A,则通过的电流是多少?
24. 阅读短文,回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成,它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅,它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象,只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面;内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,是把电能直接转化为光能,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。
(1)乙图中,当白天光线强时,S与_________接通(选填“b”或“c”),太阳能电池板是利用________(选填“内”或“外”)光电效应工作的;
(2)LED灯头内有8个发光二极管,这8个发光二极管是_________联后接入电路的;
(3)LED灯主要由_________材料制成,可以把电能直接转化成__________能。它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯__________(选填“高”或“低”)。
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2024—2025学年上学期11月学业测评
九年级物理
一、选择题(共18分。其中1—6小题为单选题,第7—9小题为多选题,每小题2分,错选不得分,漏选得1分)
1. 下列与分子相关的描述正确的是( )
A. 海绵很容易压缩,说明分子间有间隙
B. “破镜难圆”,说明分子间存在斥力
C. 物质很难被压缩说明分子间没有间隙
D. 炒菜比腌菜容易咸,说明温度越高分子运动越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.海绵很容易压缩,是因为物体间有间隙,这一距离要远远大于分子间的间隙,这是海绵的宏观构造,与分子间是否有间隙无关,不能说明分子间有空隙,故A错误;
B.由于镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,所以“破镜难圆”,故B错误;
C.固体很难被压缩,是因为固体分子间斥力较大,而不是因为固体分子间没有间隙,故C错误;
D.分子在不停的做无规则运动,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,物体扩散的越快,所以炒菜放盐比腌菜容易咸,故D正确。
故选D。
2. 关于汽油机及其工作过程,下列说法正确的是( )
A. 汽油机在吸气冲程中吸入的是空气
B. 图甲冲程的能量转化是机械能转化为内能
C. 汽油机的做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D. 汽油燃烧放出的热量绝大部分都用来做功了
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽油机的吸气冲程中,吸入的是空气和汽油混合气,故A错误;
B.由图可知,内燃机的两个气门都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程,该冲程是活塞上升压缩汽缸内的气体,使气体内能增大,机械能转化为内能,故B正确;
C.内燃机的工作循环中吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,故C错误;
D.汽油机的效率较低,只有20%~30%,汽油燃烧放出的热量绝大部分都被排气冲程排掉了,故D错误。
故选B。
3. 如图所示为一款太阳能背包,前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,它可以给手机、耳机等电子产品供电。下列说法中正确的是( )
A. 太阳能电池板可将太阳能转化为电能
B. 蓄电池放电时,将电能转化为化学能
C. 给手机充电时,手机将化学能转化为电能
D. 给耳机充电时,能量总和变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能,从而给蓄电池充电,故A正确;
B.蓄电池放电时向外提供电能,是将化学能转化为电能,故B错误;
C.给手机充电时,手机储存电能,即手机将电能转化为化学能,故C错误;
D.根据能量守恒定律可知,给耳机充电时,能量的总和是不变的,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个金属箔张开的验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔先闭合后张开,下列说法正确的是( )
A. 验电器原来带的是正电荷
B. 玻璃棒接触金属球的瞬间,电流从玻璃棒流向验电器
C. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
D. 玻璃棒与金属球接触时,玻璃棒上有部分正电荷转移到金属箔上
【答案】B
【解析】
【详解】A.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与验电器接触后发现验电器的两片金属箔先闭合是由于刚开始发生了中和现象,即原来验电器带负电,故A错误;
BD.玻璃棒接触金属球的瞬间,是电子从金属球移动到玻璃棒,正电荷不会发生转移,电子移动的方向与电流方向相反,故电流从玻璃棒流向验电器,故B正确,D错误;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误。
故选B。
5. 如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为2V,的阻值是,的阻值是,则下列说法正确的是( )
A. 两端的电压是2V
B. 通过的电流大于通过的电流
C. 若断路,电压表示数为6V
D. 若两电阻的材料和长度均相等,则的横截面积是的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,电路为串联电路,电压表测量两端的电压。闭合开关,电压表的示数为2V,则两端的电压为
故A错误;
B.串联电路电流处处相等,所以通过的电流等于通过的电流,故B错误;
C.若断路,电压表串联进电路,电压表阻值很大,相当于测量电源电压,所以示数等于电源电压,故C正确;
D.的阻值是,的阻值是,即的阻值是阻值的两倍,若两电阻的材料和长度均相等,则的横截面积是的2倍,故D错误。
故选C。
6. 如图所示的实物电路,下列分析正确的是( )
A. 连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧,说明电流表正负接线柱接反了
B. 闭合开关后,滑动变阻器和灯泡组成并联电路
C. 闭合开关后,电压表测量的是电源和滑动变阻器两端的总电压
D 闭合开关后,滑片向A端滑动时,电压表示数变大,灯泡变亮
【答案】D
【解析】
【详解】A.连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧,说明电流表没有调零,故A错误;
BC.闭合开关后,滑动变阻器和灯泡组成串联电路,电压表测量灯泡两端电压,故BC错误;
D.闭合开关后,滑片向A端滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值减小,由串联分压的特点可知,灯泡两端的分压变大,即电压表示数变大,由可知,电路中电流变大,所以灯泡变亮,故D正确。
故选D。
7. 下列说法正确的是( )
A. 烧开的水很烫,是因为水具有的热量多
B. 用水作为汽车发动机的冷却剂,主要因为水的比热容较大
C. 热机消耗的燃料越少,效率就越高
D. 同一个物体的温度越高,其内能越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.刚烧开的水很烫,是因为此时水的温度高,热量是过程量,不能说具有热量,故A错误;
B.用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大,与其他物质相比,在质量相同的情况下,升高相同的温度,水吸收的热量多,故B正确;
C.热机效率是热机所做的有用功和燃料完全燃烧放出热量的比值,通过消耗燃料的量不能直接比较热机的效率,故C错误;
D.内能与物体的温度、状态和质量等有关,同一物体质量不变,温度越高,其内能越大,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析正确的是( )
A. 灯与灯并联
B. 电压表只能测量灯两端的电压
C. 当烧坏时,电压表的示数不变
D. 电流表测量总电流
【答案】ACD
【解析】
【详解】由图可知,灯L1与灯L2并联,开关S2为干路开关,灯L1与开关S1在一条支路,灯L2在另一条支路。
A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1和L2并联,故A正确;
BC.电压表测量灯L1、灯L2和电源两端的电压,当烧坏时,电压表的示数不变,故B错误,C正确;
D.电流表处于干路,测量总电流,故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,甲为可调亮度的台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节台灯亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来调节台灯亮度的
B. 只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
C. 将B、C接入电路时,当滑片顺时针旋动时,台灯会变亮
D. 将A、B接入电路时,当滑片逆时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.电位器相当于滑动变阻器,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变连入电路的阻值,进而调节台灯亮度,故A正确;
B.只把A和C接入电路,此时的电位器相当于一个定值电阻,无法改变通过电位器的电流,故B正确;
C.将B、C接入电路时,当滑片顺时针旋动时,连入电路的电阻丝长度变小,电路中电阻变小,由可知,电路中电流变大,所以台灯会变亮,故C正确;
D.将A、B接入电路时,当滑片逆时针旋动时,电位器连入电路的电阻丝长度变短,则接入电路电阻变小,故D错误。
故选ABC。
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 火锅是中国独创的美食,历史悠久。据考证,解放后出土的东汉文物“镬斗”,即为火锅。三国时期或魏文帝时,已有用铜所制的火锅出现,当将煮熟的肉放入口中时,我们会感觉到烫舌头,此时舌头的内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过_________的方式来改变舌头的内能。
【答案】 ①. 增大 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]将煮熟的肉放入口中时,肉的温度比舌头的温度高,肉的内能以热量的形式传递给舌头,舌头的内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式来改变舌头的内能。
11. 如图所示,这是四冲程汽油机的_________冲程,某四冲程汽油机的转速为1800r/min,在1s内汽油机对外做了_________次功。
【答案】 ①. 做功 ②. 15
【解析】
【详解】[1]图中两个气门都关闭,活塞向下运动,属于做功冲程。
[2]根据题意知道,单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,即每秒钟转30圈,做功15次。
12. 在如图所示的电路图中,只闭合开关、时,__________不亮;只闭合开关__________时,、是并联的。
【答案】 ①. ②. 、
【解析】
【详解】[1]只闭合开关、时,电流从电源正极出发,流过开关、灯回到电源负极,亮,而灯被导线短路掉,灯不亮。
[2]只闭合开关、时,电流从电源的正极出发,分别经过灯、,再在另一点汇合,一起回到电源的负极,、是并联的。
13. 如图所示,用充电宝给三节无人机电池同时充电,这三节电池是__________(选填“串联”或“并联”)的。若拔掉其中一节电池,则通过另两节电池的电流将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]用充电宝给三节无人机电池同时充电,3节电池能独立工作且互不影响,所以它们是并联的,若拔掉其中一节电池,通过另两节电池的电流将不变。
14. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表的示数为6V,电压表的示数为4V。与是________联的,两端电压为________V。
【答案】 ①. 串 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,闭合开关,与串联,电压表测量电源电压,示数为6V,电压表测量两端的电压,电压表的示数为4V,故两端电压为4V。
15. 如果导体两端的电压是1V,通过的电流是0.1A,那么这段导体的电阻就是10Ω。对于这段导体来说,当加在它两端的电压是2V时,它的电阻是_______Ω;当它两端的电压是0V时,它的电阻是________Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 10
【解析】
【详解】[1][2]导体电阻是导体本身的一种特性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关,当它两端电压是2V 或0V时,它的电阻不变,都是10Ω。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 根据左边的实物图,在右边的虚线框中画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,电流表、灯泡和滑动变阻器串联,电压表和灯泡并联,测量灯泡两端电压,电路图如下图所示:
17. 如图(a) 是动车车站的自动检票闸机口。乘客需刷身份证同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机M)才自动打开,可检票通过。身份证系统相当于开关 S1,人脸识别系统相当于开关 S2,信息符合后开关自动闭合。请根据以上要求,将图(b) 中的模拟电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,只有身份证和人脸信息都符合,即两个开关都闭合时,电动机才能工作,说明两个开关不能单独控制电动机,即两个开关串联后再控制电动机,即开关S1、S2、电动机串联,如图所示:
四、实验题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
18. 小王用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)烧杯中加入的水和食用油除初温相同外,还应保证________相同;
(2)实验中是通过_________来反映液体吸热能力的;
(3)加热10min,水吸收的热量_________煤油吸收的热量;
(4)根据实验数据,小王作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),根据图像可求出煤油的比热容是________,已知水的比热容为;
(5)如果想比较不同燃料的热值,需在甲图的灯中装入适量的质量相等的不同燃料,在两烧杯中装入质量相等的________(选填“同种”或“异种”)液体,并在燃料全部燃烧后通过比较_________来比较燃料的热值大小。
【答案】(1)质量 (2)加热时间的长短
(3)等于 (4)
(5) ①. 同种 ②. 温度计示数
【解析】
【小问1详解】
要比较水和煤油的吸热能力,根据控制变量法可知,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
【小问2详解】
相同的酒精灯在相同的时间内放出的热量相同,水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同,根据可知,在质量、升高的温度相同时,吸收的热量越多,说明物质的比热容越大。所以,实验中在升高温度相同时,是通过比较加热时间的长短来反映液体吸热能力的。
【小问3详解】
在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,所以,加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
【小问4详解】
由图乙可知,当水和煤油的温度都升高
水的加热时间为20min,煤油的加热时间为10min,所以,水吸收的热量是煤油吸收的热量的2倍,根据可知,在质量、升高的温度相同时,吸收的热量跟比热容成正比,所以,水的比热容是煤油的比热容的2倍,则煤油的比热容为
小问5详解】
[1][2]由题知,根据控制变量法,两种不同燃料的质量相等,烧杯内应是同种的液体,且质量也相等;实验中需使两种燃料全部燃烧,而燃料全部燃烧放出的热量被烧杯内质量相同的液体吸收,液体吸收的热量不同时,温度计的示数变化也不同,其液体温度变化大的对应燃料的热值大,故通过比较温度计示数来比较燃料的热值大小,这采用了转换法。
19. 在探究“并联电路的电流特点”的实验时,物理学习小组设计了如图甲所示的电路图。
(1)在连接电路时,开关应处于_________状态。
(2)小王按照如图甲的电路连接的实物图如图乙所示,图中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并补画出正确的导线__________(导线之间不能交叉)。
(3)在实验过程中,一盏灯突然熄灭,电流表和均有示数,若电路中只有一处故障,则可能是________。
(4)排除故障后,继续实验,测出通过的电流如图丙所示,电流表的读数是________A,通过实验小王测得的数据如下表所示,通过表中的数据,小王得出结论:在并联电路中,干路电流________各支路电流之和。同组的小李同学认为这样得到的结论不可靠,理由是________。
通过的电流
通过的电流
电路的总电流
0.2
0.3
0.5
【答案】(1)断开 (2)
(3)L2断路 (4) ①. 0.2 ②. 等于 ③. 见解析
【解析】
小问1详解】
为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
图甲中电流表A1测量L1的电流,电流表A2测量干路电流,小灯泡L1与电流表A1串联后与小灯泡L2并联,而实物电路中小灯泡L1被导线短路,故连接小灯泡L2右端与电流表A1负接线柱的导线错误,应将连接小灯泡L2右端与电流表A1负接线柱的导线由电流表A1接线柱改接到小灯泡L1的左端,如下图所示:
【小问3详解】
并联电路中,若有一个用电器短路会导致其它用电器也短路,在实验过程中,只有一盏灯突然熄灭,则可以判断故障不是短路,电流表和均有示数,说明L1所在的支路没有断路,则故障可能为L2断路。
【小问4详解】
[1]由图丙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.2A。
[2]根据表格数据可知
即在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[3]实验中通过一组数据得到并联电路电流的规律,但是得出的结论有偶然性,不可靠。为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量。
20. 小王在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;②导体的长度;③导体的横截面积
为了验证上述猜想,小王用如图1所示的器材进行实验,其中ABC是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;ACD长度相同,ABD横截面积相同:
(1)实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后通过观察__________来比较导体的电阻大小关系;
(2)为了验证猜想②,应选用编号为__________和__________的两根金属丝分别接入电路进行实验;
(3)小王在探究影响导体电阻大小的因素后,得到了导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关的结论。在查阅资料后,他发现温度也会影响导体的电阻,于是利用如图2所示的装置,探究温度对不同材料导体电阻阻值的影响。连接好电路后,闭合开关,将加热导体前的电流表示数记为,用酒精灯加热导体5s,将此时电流表示数记为,撤去酒精灯,待导体冷却至室温后,将此时电流表示数记为,记录的实验数据如表所示:
材料
铜丝
2.5
2.3
2.5
铁丝
1.2
0.8
1.2
铝丝
1
0.7
1
未知材料的电阻丝
0.1
2.9
0.1
①分析表中的、数据可知:温度升高,铜丝、铁丝、铝丝的电阻会__________,未知材料的电阻丝阻值会__________;
②小王想利用上述四种材料制成的电阻丝制作一个温度传感器,图3是电路图,为保护电路的定值电阻,是感温电阻,将电流表表盘改装为温度传感器表盘(表盘上从左到右温度示数依次变大),上述四种材料中__________适合作为感温电阻。
【答案】(1)灯的亮度或电流表示数
(2) ①. A ②. B
(3) ①. 增大 ②. 减小 ③. 未知材料的电阻丝
【解析】
【小问1详解】
实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关,通过观察灯的亮度或电流表示数来比较导体电阻的大小,这里采用了转换法。
【小问2详解】
[1][2]为了验证猜想②,即电阻与导体长度的关系,要控制导体的材料和横截面积均相同,而导体的长度不同,由题中信息可知应选择编号A、B的两根金属丝分别接入电路进行实验。
【小问3详解】
①[1][2]根据表中的I1、I2数据可知,温度升高时,通过铜丝、铁丝、铝丝的电流变小,铜丝、铁丝、铝丝的电阻增大,通过未知材料的电阻丝的电流变大,未知材料的电阻丝阻值减小;四种材料中未知材料的阻值受温度影响最大。
②[3]未知材料的电阻丝随着温度增加,电路中电压不变,该电阻通过的电流增大,符合将电流表盘改装成温度传感器表盘后,从左到右示数依次变大,因此四种材料中未知材料适合作为感温电阻。
21. 如图是小王探究“电流与电压关系”的电路图。实验中电源四节新干电池,滑动变阻器规格为“ 2A”,电流表、电压表各一个;
(1)请按电路图将实物图连接完整_________;
(2)闭合开关前需将滑动变阻器的滑片P移到最_________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后小王发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表有示数且不变,原因可能是__________;
(4)接着小王想探究“电流与电阻关系”,取来四只阻值分别、、、的定值电阻各一个,实验中移动滑动变阻器滑片P的目的是__________;得到的实验结论是__________;
(5)在探究“电流与电阻关系”时,小王将定值电阻接入电路,移动滑片P使电压表的示数为2V时读出电流表的示数,并填入表格中,若将的电阻换成,保持滑片P的位置不变,闭合开关,则电压表的示数将__________(选填“>”、“<”或“=”)2V。
【答案】(1) (2)左
(3)电阻R断路 (4) ①. 保持定值电阻两端电压一定 ②. 见解析
(5)>
【解析】
【小问1详解】
电源为四节新干电池,即总电压为6V,滑动变阻器规格为“ 2A”,由(5)可知电阻两端电压为2V,为了测量准确,电压表接小量程,电路图中滑片P向左滑时,接入电阻变大,即变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
【小问2详解】
为了电路元件的安全,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处,即最左端。
【小问3详解】
根据题意可知,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,说明电路故障类型为断路,电压表有示数且不变,原因可能是电阻R断路。
【小问4详解】
[1]探究电流与电阻关系实验中,需要保持定值电阻两端的电压不变,根据分压原理,换用大电阻,滑动变阻器的阻值也要调大,从而保持定值电阻两端的电压不变,因此实验中移动滑动变阻器滑片P的目的是保持定值电阻两端电压一定。
[2]实验结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
【小问5详解】
根据串联分压知识可知,在串联电路中,阻值越大,分压越多。的定值电阻分压为2V,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,保持滑片P的位置不变,定值电阻的阻值增大,其两端的分压也将变大,故电压表的示数将大于2V。
五、综合应用题(3小题,共22分)
22. 如图所示是一款家用即热式天然气热水器,它的加热效率为,小王用温度计测得热水器进水管的水温为20℃,出水管的水温为60℃,放出一定质量的热水后,从燃气表中看到使用了天然气。已知天然气的热值为,水的比热容为。求:
(1)此过程中天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)放出的热水的质量。
【答案】(1)
(2)
(3)50kg
【解析】
【小问1详解】
此过程中天然气完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
因热水器的加热效率为40%,即
则水吸收的热量
【小问3详解】
由可得放出的热水的质量
23. 在如图所示的电路中,电源两端电压并保持不变,请计算:
(1)当闭合开关S、时,电阻两端的电压和通过电阻的电流分别是多少?
(2)当开关S闭合,、断开时,电阻两端电压为2V,电阻两端的电压是多少?
(3)当开关S、、都闭合时,电流表A的示数为1A,通过电阻的电流为0.4A,则通过的电流是多少?
【答案】(1)6V;0
(2)4V (3)0.6A
【解析】
【小问1详解】
当闭合开关S、时,电路为只有的简单电路,则电阻两端的电压等于电源电压,即
电阻没有接入电路,故通过电阻的电流为0。
【小问2详解】
当开关S闭合,、断开时,电阻和串联,根据串联电路电压规律可知,电阻两端的电压为
小问3详解】
当开关S、、都闭合时,电阻和并联,电流表测干路总电流,根据并联电路中的电流规律可知,通过的电流为
24. 阅读短文,回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成,它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅,它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象,只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面;内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,是把电能直接转化为光能,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。
(1)乙图中,当白天光线强时,S与_________接通(选填“b”或“c”),太阳能电池板是利用________(选填“内”或“外”)光电效应工作的;
(2)LED灯头内有8个发光二极管,这8个发光二极管是_________联后接入电路的;
(3)LED灯主要由_________材料制成,可以把电能直接转化成__________能。它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯__________(选填“高”或“低”)。
【答案】(1) ①. b ②. 内
(2)串 (3) ①. 半导体 ②. 光 ③. 低
【解析】
【小问1详解】
[1]由题意可知,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,故此时S与b接通。
[2]太阳能电池板对蓄电池充电的过程中,太阳能电池板相当于电源,而电源是产生电压的装置,则太阳能电池板在光的照射下能够产生电压,由题文“内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压”可知,太阳能电池板是利用内光电效应工作的。
【小问2详解】
由于蓄电池组的电压为24V,而LED发光二极管的工作电压为2~4V,低于蓄电池组的电压,所以应将它们串联接在电路中。
【小问3详解】
[1]发光二极管主要由硅等半导体材料制成。
[2]由题意可知,LED的发光原理是直接把电能转换成光能。
[3]LED灯电热转换损耗的能量较白炽灯低,因而其发光效率较高。
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